新開發液相碳塗佈技術,無機粒子表面均一被覆碳材,可賦予多樣機能性

 

刊登日期:2022/12/22
  • 字級

日本觸媒開發了可完全溶解於有機溶劑之可溶性碳材料等物質,並進一步確立了一項可利用液相將無機材料中一個一個的粒子表面均一被覆上厚度1奈米以下碳材料的技術。

目前雖有將氣化後的碳材料噴附於無機材料粒子表面的方法,但氣相碳塗佈對於粒子之間相接觸部分仍有不易被覆處理的課題。日本觸媒利用本身在氧化石墨烯等碳材料領域的技術,開發了可溶性碳材料之外,並成功地開發了液相碳塗佈技術「Nanocarbon Coating」。透過對可溶性碳材料的原料選擇或組成的設計,對於二甲基甲醯胺(DMF)等有機溶劑,碳材料並非分散其中,而是可以完全溶化於溶劑之中。將包含可溶性碳材料源的處理液與金屬、陶瓷粒子產生作用,即可將無機材料一個一個粒子的表面均一地塗佈上碳材料。

藉由被覆上碳材料,將可在維持無機材料特性的同時,賦予或提升分散性、充填性、流動性、潤滑性、導電性、熱傳導性、抑制磨耗、膨鬆度、緻密性、強度等各種機能。由於碳層的厚度極薄,僅1奈米以下,因此無損於無機材料母材原有的特性。此外,亦可因應需求,調整碳層的碳含量。

今後日本觸媒計畫將新技術應用於樹脂化合物。對於做為填料予以活用的無機材料將可賦予其機能性,或是提高樹脂與無機材料的親和性,進而增加充填量,實現樹脂化合物的高性能化。

此外,新技術亦可望適用於粉末冶金用途。在金屬、陶瓷粉末的粒子塗佈上碳材可提高流動性,鑄型中將可填充更多的粉末,完成之金屬製品的密度、強度可望有所提升。藉此亦將有助於提高製程的處理性與成形品的特性。另在燒結時,碳層燃燒殆盡,因此對於製品不會有不良影響。而在金屬的應用方面則可透過提高流動性與填充性,利用於金屬3D列印等用途。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
分享